PDF, 15 MB, Datei ist nicht barrierefrei - Asse II

B IfG 19/2003 Rev. 02
Tragfähigkeitsanalyse des Gesamtsystems der Schachtanlage Asse
in der Betriebsphase
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6. Beschreibung des großräumigen 2D-Modells Grubengebäude-Deckgebirge und
Berechnung des Grundspannungszustandes
6.1 Richtung des Modellschnittes, Modellgröße und Randbedingungen
Der Asse-Sattel ist ca. 7 km lang und 2 km breit und streicht in Richtung WNW-ESE. Die
Südflanke fällt mit 70° nach SSW ein. Die Abbausohlen an der Südflanke besitzen eine
streichende Länge von ca. 620 m und die Abbaukammern eine querschlägige Erstreckung
von im Mittel 40 m. Insgesamt sind von der 750-m-Sohle bis zur 490-m-Sohle 13 Abbausohlen
aufgefahren. Die Pfeiler zwischen den maximal 60 m langen Abbaukammern besitzen
in streichender Richtung mit 12 m in sieben Fällen und mit 20 m im Fall des Pfeilers
zwischen den Kammerreihen 4 und 5 relativ geringe Breiten. Die Kammerhöhen betragen
15 m und die Schweben sind 6 m mächtig.
Entsprechend der Ausrichtung des Sattels und Abbausystems bietet sich für das ebene
Modell ein Vertikalschnitt in querschlägiger Richtung, analog dem vom Auftraggeber zur
Verfügung gestellten geologischen Schnitt 2, an.
Bei Vorgabe des ebenen Deformationszustandes werden senkrecht zur Modellebene keine
Verschiebungen zugelassen und die entsprechenden Spannungen ergeben sich aus dem
Stoffverhalten über eine verhinderte Querdehnung. Ein solches Modell ist zulässig, wenn alle
Modellelemente quer zur Modellebene eine wesentlich größere Erstreckung (theoretisch
unendlich) als in der Modellebene besitzen. Neben den geologischen Schichten und
Abbaukammern sind diese Voraussetzungen für die streichenden Trennflächen
näherungsweise gleichfalls gegeben. Querstörungen liegen parallel zur Modellebene und
lassen sich in dem zweidimensionalen Modell nicht berücksichtigen.
Die Modellgröße orientiert sich an Voruntersuchungen, die in [15] zum
Grundspannungszustand durchgeführt wurden. Darin wurde ausgeführt, dass die
Modellgröße einen erheblichen Einfluss auf den primären Spannungs-Verformungszustand
besitzt. Insbesondere bei der Berücksichtigung unterschiedlicher stoffbezogener Wichten
wurden Verschiebungsbilder ermittelt, die bei kleineren Modellabmessungen, als im
folgenden verwendet, nicht plausibel waren. So sind in [15] Rotationsbewegungen der
südlichen Deckgebirgsschichten berechnet worden, die ihre Ursache in einer zu geringen
Modellabmessung hatten. Infolge des Dichteunterschiedes zwischen Deckgebirge und
Salinar steigt das Salz auf und hebt das Deckgebirge im sattelnahen Bereich an bzw.
verbiegt die Deckgebirgsschichten im sattelnahen Bereich. Bei zu gering gewählten
horizontalen Modellabmessungen wird ein Abklingen der Biegung zum Modellrand hin
verhindert. In der Folge entsteht eine Rotation seitlich der Flanken.
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